① 最初的石油是怎么开采 的,比如外国开始发现石油,用什么方法开采的
最早是中国使用的噻,沈括的梦溪笔谈里面就写得有,还把它命名为石油
是自喷油,然后收集的
最早的天然气是在四川自贡,2000多年前就开始使用了,采用顿钻的方式打井,然后用竹子输送
② 石油开采过程步骤
石油开采的工艺过程:
1、通过抽油机带动井下深井泵将原油由地下输送到地面。
2、由地面管网输到送采油中转站。
3、一般的中转站都有沉降罐对站外来液进行初步处理,再由中转站经加热炉加温后由离心泵通过长输管线输送到联合站进行进一步处理。
石油是深埋在地下的流体矿物。1982年世界石油产量为26.44亿吨,天然气为15829亿立方米。在开采石油的过程中,油气从储层流入井底,又从井底上升到井口的驱动方式。
石油是深埋在地下的流体矿物。最初人们把自然界产生的油状液体矿物称石油,把可燃气体称天然气,把固态可燃油质矿物称沥青。随着对这些矿物研究的深入,认识到它们在组成上均属烃类化合物,在成因上互有联系,因此把它们统称为石油。1983年9月第11次世界石油大会提出,石油是包括自然界中存在的气态、液态和固态烃类化合物以及少量杂质组成的复杂混合物。所以石油开采也包括了天然气开采。
石油在国民经济中的作用石油是重要能源,同煤相比,具有能量密度大(等重的石油燃烧热比标准煤高50%)、运输储存方便、燃烧后对大气的污染程度较小等优点。从石油中提炼的燃料油是运输工具、电站锅炉、冶金工业和建筑材料工业各种窑炉的主要燃料。以石油为原料的液化气和管道煤气是城市居民生活应用的优质燃料。飞机、坦克、舰艇、火箭以及其他航天器,也消耗大量石油燃料。因此,许多国家都把石油列为战略物资。
20世纪70年代以来,在世界能源消费的构成中,石油已超过煤而跃居首位。1979年占45%,预计到21世纪初,这种情况不会有大的改变。石油制品还广泛地用作各种机械的润滑剂。沥青是公路和建筑的重要材料。石油化工产品广泛地用于农业、轻工业、纺织工业以及医药卫生等部门,如合成纤维、塑料、合成橡胶制品,已成为人们的生活必需品。
1982年世界石油产量为26.44亿吨,天然气为15829亿立方米。1973年以来,三次石油涨价和1982年的石油落价,都引起世界经济较大的波动(见世界石油工业)。
油气聚集和驱动方式油气在地壳中生成后,呈分散状态存在于生油气层中,经过运移进入储集层,在具有良好保存条件的地质圈闭内聚集,形成油气藏。在一个地质构造内可以有若干个油气藏,组合成油气田。
储层 贮存油气并能允许油气流在其中通过的有储集空间的岩层。储层中的空间,有岩石碎屑间的孔隙,岩石裂缝中的裂隙,溶蚀作用形成的洞隙。孔隙一般与沉积作用有关,裂隙多半与构造形变有关,洞隙往往与古岩溶有关。空隙的大小、分布和连通情况,影响油气的流动,决定着油气开采的特征(见石油开发地质)。
油气驱动方式 在开采石油的过程中,油气从储层流入井底,又从井底上升到井口的驱动方式。主要有:①水驱油藏,周围水体有地表水流补给而形成的静水压头;②弹性水驱,周围封闭性水体和储层岩石的弹性膨胀作用;③溶解气驱,压力降低使溶解在油中的气体逸出时所起的膨胀作用;④气顶驱,存在气顶时,气顶气随压力降低而发生的膨胀作用;⑤重力驱,重力排油作用。当以上天然能量充足时,油气可以喷出井口;能量不足时,则需采取人工举升措施,把油流驱出地面(见自喷采油法,人工举升采油法)。
石油开采的特点与一般的固体矿藏相比,有三个显着特点:①开采的对象在整个开采的过程中不断地流动,油藏情况不断地变化,一切措施必须针对这种情况来进行,因此,油气田开采的整个过程是一个不断了解、不断改进的过程;②开采者在一般情况下不与矿体直接接触。油气的开采,对油气藏中情况的了解以及对油气藏施加影响进行各种措施,都要通过专门的测井来进行;③油气藏的某些特点必须在生产过程中,甚至必须在井数较多后才能认识到,因此,在一段时间内勘探和开采阶段常常互相交织在一起(见油气田开发规划和设计)。
要开发好油气藏,必须对它进行全面了解,要钻一定数量的探边井,配合地球物理勘探资料来确定油气藏的各种边界(油水边界、油气边界、分割断层、尖灭线等);要钻一定数量的评价井来了解油气层的性质(一般都要取岩心),包括油气层厚度变化,储层物理性质,油藏流体及其性质,油藏的温度、压力的分布等特点,进行综合研究,以得出对于油气藏的比较全面的认识。在油气藏研究中不能只研究油气藏本身,而要同时研究与之相邻的含水层及二者的连通关系(见油藏物理)。
在开采过程中还需要通过生产井、注入井和观察井对油气藏进行开采、观察和控制。油、气的流动有三个互相联接的过程:①油、气从油层中流入井底;②从井底上升到井口;③从井口流入集油站,经过分离脱水处理后,流入输油气总站,转输出矿区(见油藏工程)。
石油开采技术
测井工程 在井筒中应用地球物理方法,把钻过的岩层和油气藏中的原始状况和发生变化的信息,特别是油、气、水在油藏中分布情况及其变化的信息,通过电缆传到地面,据以综合判断,确定应采取的技术措施(见工程测井,生产测井,饱和度测井)。
钻井工程 在油气田开发中,有着十分重要的地位,在建设一个油气田中,钻井工程往往要占总投资的50%以上。一个油气田的开发,往往要打几百口甚至几千口或更多的井。对用于开采、观察和控制等不同目的的井(如生产井、注入井、观察井以及专为检查水洗油效果的检查井等)有不同的技术要求。应保证钻出的井对油气层的污染最少,固井质量高,能经受开采几十年中的各种井下作业的影响。改进钻井技术和管理,提高钻井速度,是降低钻井成本的关键(见钻井方法,钻井工艺,完井)。
采油工程 是把油、气在油井中从井底举升到井口的整个过程的工艺技术。油气的上升可以依靠地层的能量自喷,也可以依靠抽油泵、气举等人工增补的能量举出。各种有效的修井措施,能排除油井经常出现的结蜡、出水、出砂等故障,保证油井正常生产。水力压裂或酸化等增产措施,能提高因油层渗透率太低,或因钻井技术措施不当污染、损害油气层而降低的产能。对注入井来说,则是提高注入能力(见采油方法,采气工艺,分层开采技术,油气井增产工艺)。
油气集输工程 是在油田上建设完整的油气收集、分离、处理、计量和储存、输送的工艺技术。使井中采出的油、气、水等混合流体,在矿场进行分离和初步处理,获得尽可能多的油、气产品。水可回注或加以利用,以防止污染环境。减少无效损耗(见油田油气集输)。
石油开采中各学科和工程技术之间的关系见图。石油开采技术的发展石油和天然气的大规模开采和应用,是近百年的事。美国和俄国在19世纪50年代开始了他们各自的近代油、气开采工业。其他国家稍晚一些。石油开采技术的发展与数学、力学、地质学、物理学、机械工程、电子学等学科发展有密切联系。大致可分三个阶段:
初期阶段 从19世纪末到20世纪30年代。随着内燃机的出现,对油料提出了迫切的要求。这个阶段技术上的主要标志是以利用天然能量开采为主。石油的采收率平均只有15~20%,钻井深度不大,观察油藏的手段只有简单的温度计、压力计等。
第二阶段 从30年代末到50年代末,以建立油田开发的理论体系为标志。主要内容是:①形成了作为钻井工程理论基础的岩石力学;②基本确立了油藏物理和渗流力学体系,普遍采用人工增补油藏能量的注水开采技术。在苏联广泛采用了早期注水保持地层压力的技术,使石油的最终采收率从30年代的15~20%,提高到30%以上,发展了以电测方法为中心的测井技术和钻4500米以上的超深井的钻井技术。在矿场集输工艺中广泛地应用了以油气相平衡理论为基础的石油稳定技术。基本建立了与油气田开发和开采有关的应用科学和工程技术体系。
第三阶段 从60年代开始,以电子计算机和现代科学技术广泛用于油、气田开发为标志,开发技术迅速发展。主要方面有:①建立的各种油层的沉积相模型,提高了预测储油砂体的非均质性及其连续性的能力,从而能更经济有效地布置井位和开发工作;②把现代物理中的核技术应用到测井中,形成放射性测井技术,与原有的电测技术,加上新的生产测井系列,可以用来直接测定油藏中油、气、水的分布情况,在不同开发阶段能采取更为有效的措施;③对油气藏内部在采油气过程中起作用的表面现象及在多孔介质中的多相渗流的规律等,有了更深刻的理解,并根据物理模型和数学模型对这些现象由定性进入定量解释(见油藏数值模拟),试验和开发了除注水以外提高石油采收率的新技术;④以喷射钻井和平衡钻井为基础的优化钻井技术迅速发展。钻井速度有很大的提高。可以打各种特殊类型的井,包括丛式井,定向井,甚至水平井,加上优质泥浆,使钻井过程中油层的污染降到最低限度;⑤大型酸化压裂技术的应用使很多过去没有经济价值的油、气藏,特别是致密气藏,可以投入开发,大大增加了天然资源的利用程度。对油井的出砂、结蜡和高含水所造成的困难,在很大程度上得到了解决(见稠油开采,油井防蜡和清蜡,油井防砂和清砂,水油比控制);⑥向油层注蒸汽,热采技术的应用已经使很多稠油油藏投入开发;⑦油、气分离技术和气体处理技术的自动化和电子监控,使矿场油、气集输中的损耗降到很低,并能提供质量更高的产品。
海上油气开发海上油气开发与陆地上的没有很大的不同,只是建造采油平台的工程耗资要大得多,因而对油气田范围的评价工作要更加慎重。要进行风险分析,准确选定平台位置和建设规模。避免由于对地下油藏认识不清或推断错误,造成损失。60年代开始,前瞻中国油田服务行业发展前景与投资战略规划海上石油开发有了极大的发展。海上油田的采油量已达到世界总采油量的20%左右。形成了整套的海上开采和集输的专用设备和技术。平台的建设已经可以抗风、浪、冰流及地震等各种灾害,油、气田开采的水深已经超过200米。
当今世界上还有不少地区尚未勘探或充分勘探,深部地层及海洋深水部分的油气勘探刚刚开始不久,还会发现更多的油气藏,已开发的油气藏中应用提高石油采收率技术可以开采出的原油数量也是相当大的;这些都预示着油、气开采的科学技术将会有更大的发展。
③ 美国是怎样控制世界的石油的啊
第一是政治上,美国大力扶持以色列和伊斯兰和阿拉伯国家对着干,犹太人也不愧世界上最聪明的国度,几次战争都是以阿拉伯联军失败收场,中东国家必须寻求西方发达国家尤其是美国的庇护同时期望他来遏制以色列,你求人家肯定要付出代价的,比如驻军啊开放石油贸易啊之类的。
第二是经济因素,大量的西方公司进入中东和当地人合资开发,别看油田是人家的,可是开采的都是美孚壳牌之类的西方公司,所以实际上决定权并不全在中东国家手里。在伊拉克,西方国家通过向新政府提供军事或者经济援助换取石油开采权,当然要付一部分费用给政府,但是我们都知道贪污腐败侵吞国家财产之类的问题这些钱很少能用到实处,此外在国际贸易中石油是用美元结算的,谁控制美元呢?当然是美国政府,所以美国在这的话语权进一步提高。另外就是技术优势,这些中东国家都是出口原油,而众所周知原油是不能直接使用的必须经过提炼,而这些提炼厂往往不在产油国当地(这么做的目的用脚趾头想都知道)最典型的是伊朗,这个国家出产原油但同时大量进口汽油等经过精炼的产品,此外俄罗斯、南美、东南亚、中亚、非洲都有不小的石油储量,如果一味对着干这些国家或地区在几年内由于市场刺激就能全力开发从而代替现有的主要产油国地位,欧美经过石油危机在原油来源的多样性上狠下了功夫,现在靠这个已经不能从根本上威胁他们了。真正支撑美元的是中国和日本,两个国家经济严重依靠外贸所以必须保证美元的坚挺以使自己的产品有价格优势,同时这两个国家是美元外汇储备和美国国债持有最多的两个国家,拥有这样干预市场的能力。
④ 美国的石油、天然气等资源是归私人所有吗石油公司如何取得某个地区的石油开采权
美国的石油、天然气等资源,如果是在私人土地之下的,是归私人所有的。美国的国土以私人所有土地占多数,这里的所有权是包括了地下开采资源的权利以及地上建筑房屋的权利的。所以,在那些私人土地之下的资源确实归私人所有,只要石油公司开个好价钱就能够获得。
美国原本是英国的殖民地,早在17世纪时英国殖民政府在向移民出售土地时,是连土地底下的所有一切比如矿产等都一起卖出的,此一法律一直延续至今,美国最流行的房地产所有权称为“封地产权”(fee simple estate, 简称fee simple)。
在这个英文专属名词中,“fee”(费用)是由“fief”(封地)转化而来的,以前英国王室向大臣封地,受封者握有所封土地的绝对权利。因此,凡买卖房地产时,只要标明“封地产权”的,则业主就对土地地表及地下的一切拥有所有权。
目前美国绝大部分房屋在出售时,是与所在土地的所有权一起出售的,也都采用“封地产权”的形式,如果是独栋屋或联排屋,会标明拥有土地的面积;如果是高层公寓式房屋,则所有屋主共同拥有所在楼宇的土地。
需要指出的是,土地的地表及地下虽然均属业主所有,并不一定表明拥有地表的业主或者拥有地下资源的业主是同一个业主,此话怎讲?因为拥有地表及地下所有权的业主,可以选择将地表物业及地下资源分别出售给不同的人,如果是这种情况,那么买了地表物业或地下资源的人,就只能拥有自己购买那部分的产权。
美国许多地方由于在私人土地上发现油气矿产资源而一夜暴富的人不少,大多数业主都会选择将地底资源的所有权出售或采取收取特许经营费的方式。
最近十多年由于页岩油的开采,在页岩油较多的地区比如宾夕法尼亚州、俄亥俄州等地,许多居民都允许能源公司在自家后院安装油井,按事先约定好的数目每月收取特许费,对于这些居民来说,只要油井立在自家后院,就可以坐收不菲的收入。
据全国所有权者协会(National Association of Royalty Owners)估计,全美约有1200多万土地所有者因在其土地上开采石油、天然气和其他矿产资源而获得特许权使用费。
⑤ 美国原油产量
3.2.1.1 原油总产量
美国是世界现代石油工业的发祥地,也是世界上最主要的石油生产国之一。经过近150年的勘探和开发,美国本土资源探明程度和采出率均较高。1952年之前,美国的原油年产量还占世界年产量的50%以上,但随着其他国家的产量逐渐增加,美国原油产量在世界产量中所占的比例也逐渐降低,到20世纪70年代初,所占比例已降至20%以下。虽然目前美国的油气产量仍排在世界前列,但由于受到国内能源政策影响及资源情况的限制,从20世纪70年代达到产量高峰之后,原油产量开始下降(图3.13)。2004年,美国的原油产量为2.71亿吨,占世界产量的7.54%,累计产量占世界累计产量的19.6%,居世界第三位。
20世纪初期是美国原油生产大发展的时期。沿东部的阿巴拉契亚山脉到西部的落基山脉,原油生产基地从北向南,从东向西,不断扩展。俄亥俄、印第安纳、堪萨斯、俄克拉何马、得克萨斯和加利福尼亚等州先后进入了产油州的行列。在这期间,原油产量迅猛增加。1901年,美国的原油产量为0.09亿吨,占世界原油总产量的41%;到1918年,产量已增至0.46亿吨,比1901年增长了4倍,占世界原油总产量的比例上升到70.69%,美国成为当时世界上的最大产油国;到1926年,美国原油产量已超过1亿吨。
20世纪30年代,由于严重的经济危机,油价一度跌至1美圆以下,美国的原油产量相应受到了较大的影响而下跌。随着经济危机影响逐步减弱,原油产量重新呈现出上升的趋势,虽然中间有所波动,但是在达到20世纪70年代的产量高峰之前,美国的原油产量总体上保持着上升的趋势。1940~1970年之间的年均产量增长率约为3.5%。
1970年,美国的原油产量达到4.8亿吨,但在接下来的6年里,原油产量以2.7%的速度递减,到1976年,已降至4.06亿吨。从1977年开始,美国原油的产量出现反弹,这种上升的趋势一直持续到1985年,平均水平维持在4.31亿吨。从1986年开始,美国的原油产量恢复递减的趋势。在1986~1999年间,美国原油产量平均递减率达到2.9%,但是在2000~2004年期间,美国的原油产量递减速度降低,平均递减率仅为0.16%。
图3.16 美国EOR产量与重油产量
⑥ 石油是宝贵的财富,石油最早是什么时候开发的
17:15:16
人类是什么时候发现石油?
经过许多年的实践和探索,地质学家们得出了一个结论:石油作为一种能源,是由有机物经过长时间的压缩和加热沉淀而形成的。
也就是说我们有一个共同的理解对石油是人类生活历史上,地球里面的海洋生物和海洋藻类在很长一段时间后的“身体”与后淤泥沉淀成沉积岩混合后,经过一系列的化学的自然变化,成为世界人们生活中最重要的能源
石油工业的初期发展可分为两个时期,一个是煤油时期。一是汽油期(动力期)。煤油时代大约是1860~1900年,在此期间煤主要用于照明和作为家庭燃料。19世纪六七十年代,美国石油工业从勘探、生产、提炼、储存和运输发展到分销。形成并快速发展了完整的产业链。
石油对于人类来说是人类非常宝贵的资源,人们通过勘探开发了各种各样的石油产品。但同时石油也具有两面性,这就需要我们合理使用积极方面,促进人类的不断进步。
⑦ 美国石油勘探开发技术进步历程
美国一百多年的石油工业史,也是一部科技发展史,每一次石油技术的革命无不与技术进步密切相关。
石油勘探开发技术革命的第一个时期是20世纪20~30年代,此时出现了大马力的钻机,有了新型牙轮钻头,有了化学处理剂来改进钻井液和固井水泥性能,提高了固井的质量;油气开采方面,不再延续初期的密集钻井、盲目滥采,开始懂得地下油藏是个统一的水动力系统,并提出了最大有效产量的概念作为衡量生产好坏的指标。
石油勘探开发技术革命的第二个时期是第二次世界大战之后,特别是20世纪60~70年代。新技术的不断涌现使得这个时期成为石油储量发现的黄金时期。在勘探技术方面,大量采用数字地震仪,多道多次覆盖技术,配以大容量高速计算机作数据处理,使油气勘探技术达到新的水平,在勘探程度高的老探区也不断扩大了储量;在钻井技术方面,实行“科学化钻井”,发展了喷射钻井、平衡钻井、定向钻井和优选参数钻井技术;在油田开采方面,广泛使用注水提高油层压力、大型水力压裂技术,三次采油(EOR)技术由室内转入现场试验,热力法也已经工业化推广,海上采油也有了很大进展。
石油勘探开发技术革命的第三个时期自20世纪80年代开始延续至今,这次技术革命以信息技术作为主要特征[37]。在勘探技术方面,地震分辨率不断提高,非地震方法重新兴起;在钻井技术方面,水平井、分支井技术不断发展;在油田开采方面,三次采油技术不断发展。
2.3.2.1 地震技术与美国油气勘探
1923年美国开始出现实验扭秤及折射地震仪,在美国墨西哥湾地区应用获得成功,该地区石油聚集与岩盐有关。盐体与围岩之间的弹性波旅行时差造成地震波的不同传播特征,盐体、盖岩和围岩之间的密度差则是扭秤测量的特征。这两种地球物理方法的应用导致许多盐丘油田的发现。
从1925年起,上述两种勘探方法在美国石油勘探中得到迅速推广。E.L.DeGolyer和Karcher成立的地球物理研究公司对机械式地震仪作了改进,以电磁式取代,又以精确的无线电信号测量方法取代声波法测定爆炸时间和距离,这提高了折射地震的勘探速度,降低了勘探成本。折射地震仪在美国得克萨斯州和路易斯安那州海湾地区推广应用后,四年发现了近40个盐丘。在1924~1929年间,折射地震勘探技术在墨西哥湾勘探中起着主导作用。
20世纪20年代末至30年代,地震反射法相继在俄克拉何马州、墨西哥湾、得克萨斯州和加利福尼亚州等地获得成功应用。1928年,在俄克拉何马州发现的Seminole油田,是单独依靠地震技术发现的第一个油田。1934年用地球物理方法在墨西哥湾北岸发现了Old Ocean油田,以后用地球物理方法在此地区相继发现了一系列油田。1937年用地球物理方法在伊利诺伊州发现了Salem特大油田;1938年在墨西哥湾发现了第一个海上油田——Creole油田。这些大发现确立了反射地震技术在油气勘探中的应用价值。
1940年以后,地震技术的革新使地震仪器和解释技术发生了许多变化,如采用自动增益控制的多道仪器,应用混波技术及连续剖面法,采用磁阻压检波器及大量检波器组合,直至20世纪50年代初模拟磁带记录系统投入使用。地震仪器以及勘探技术的发展,有助于对更深的油气储层和更复杂的油气圈闭进行勘探。
地震技术的不断改进,提高了复杂地区和深层的勘探能力,20世纪40年代以后,美国在发现大油气田数量急剧减少的情况下,相继发现了许多中小油气田。1950~1953年间,中小油气田年发现量达到近1.8亿吨。
20世纪60年代初地震技术的数字化变革使勘探技术发展产生了重大突破,开始了地震数字记录和数字处理的新时代。一些新技术(包括可控震源和共深度点覆盖)的应用,增加了地下覆盖的密度,提高了地震勘探精度。
地震数字记录和处理技术的优越性和潜力是模拟磁带技术无法比拟的,它所能完成的地震数据运算是模拟仪器难以实现的。20世纪60年代中期,数字地震技术逐步取代了常规地震勘探方法,使地震勘探的效率和勘探能力有了明显的提高,从而扩大了勘探领域和勘探深度,提高了勘探成功率。
20世纪70年代以后,地震技术的新进展使美国油气勘探工作进入了新时代。电子和计算机技术的发展,使勘探地球物理不断受益,成为地球物理勘探技术进步的重要基础。多道地震采集系统和多种纵波可控震源的开发和应用,以及其他非炸药震源的改进都大大增强了地震的勘探能力,三维地震技术改进了地下复杂构造和地层的成像,从而提高了勘探成功率。三维地震技术已应用到油气勘探和开发的各个阶段,特别是用于油田开发前提供详细的地下构造和地层图像,以及油田开发后的油藏评价和油藏动态监测。目前,三维地震勘探已经成为美国成熟区勘探的重要技术手段。
从地震数据处理技术来看,地震数据处理最重要的进展应属以波动方程为基础的成像和反演技术的发展和应用,其中包括叠前与叠后偏移、多次波抑制、基准面和位移静校正、速度估计。人机联作解释系统的应用进一步提高了地震资料解释的效率和精度,改进了复杂构造和地层圈闭的解释。
从美国石油地质学家协会(AAPG)1977年出版地震地层学专辑以来,将地震地质解释从构造地震学延伸到地震地层学解释领域中,推动了地震解释技术的发展。
20世纪90年代,提高油田采收率成为美国地球物理活动的重要领域。三维地震技术得到了进一步的发展和应用。高分辨率地震、井间层析成像技术成为研究与开发的重点技术(表2.3)。
表2.3 20世纪60~90年代美国地震勘探技术[36]
2.3.2.2 测井技术与美国油气勘探
美国的测井技术居于世界领先地位。测井技术对于美国发现新的油气储量,提高勘探和开发效益等都起到了相当重要的作用。测井技术从20世纪20年代开始起步至今大体可分为以下四个阶段[38]:
(1)模拟测井阶段。该阶段中由于测井手段有限,获得的地下岩石物理参数较少,因此测井资料主要用于地层对比,划分渗透层以及定性判断油水层。20世纪40年代初,石油工程学家阿尔奇根据墨西哥湾沿岸地区砂岩的实验室资料,得出了适合于纯净地层的含水饱和度公式,即着名的阿尔奇公式,标志近代测井技术开始发展形成,对岩性较为单一的储层能定量评价出孔隙度、流体饱和度、泥质含量等参数。
(2)从20世纪60年代开始,测井技术进入了第二个发展阶段,测井方法、测井系列开始配套完善,广泛采用电子技术和计算机技术,全面推广计算机控制测井技术,大大提高了测井解释精度。测井资料与其他资料结合可进行较为详细的油藏描述。利用测井资料可以评价储层的孔隙度、渗透率、含油气饱和度以及油气的可动性、烃的类型、岩性、地层倾角及构造、沉积环境、地层岩石弹性常数等。
(3)20世纪70年代以来,计算机技术、微电子技术全面融入测井数据的采集和资料的处理技术,这是测井技术的第三个阶段。多种测量仪器一次下井的组合能力、测量项目系列配套已日趋成熟,从而有助于提高钻井效率,有效地进行地层评价。
(4)从20世纪90年代开始,美国开始应用成像测井技术提高油气勘探和油气田开发效益,这成为当今现代测井技术的代表,测井技术进入第四个阶段。现代测井技术已向地质构造、沉积研究、油气层快速测试、储层压裂改造、岩石力学、产能预测、固井质量全新评价等领域全面发展,为油气勘探不断向深层、隐蔽油气藏、非均质性储层等领域拓展,以及保持储量持续增长起到了重要作用。
表2.4 20世纪50~90年代美国测井技术[36]
2.3.2.3 美国钻井技术发展历程
1859年,德雷克(E.Drake)在宾夕法尼亚州应用冲击钻钻出了美国石油工业的第一口油井。在随后的140多年里,钻井技术不断得到发展和完善,一般将20世纪的钻井技术的发展分为四个时期[39]:
(1)概念时期(1901~1919年)。将钻进与洗井结合在一起,并开始用牙轮钻头和注水泥固井技术。
(2)发展时期(1920~1948年)。牙轮钻头、固井工艺及钻井液技术进一步发展,同时出现了大功率钻井设备。
(3)科学化钻井时期(1949~1969年)。钻柱力学与井斜控制技术;喷射钻井;镶齿、滑动密封轴承钻头;低固相、无固相不分散体系钻井液及固控技术;钻井参数优选;地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井等。
(4)自动化钻井时期(1970年至今)。PDC钻头;计算机应用;特殊工艺钻井技术;综合录井及井下随钻测量;钻井工具与装备的自动化发展等。20世纪70年代,计算机技术的引入和无线随钻测量技术的研发,是钻井技术发展的一个新的里程碑,它加快了科学化钻井的发展。20世纪80年代是深井钻井的高峰期,美国在1982年完成深井、超深井(超过4500米)1289口。到20世纪90年代,特殊工艺及高效钻井的研究与开发备受重视,大位移井、多分支井、小井眼钻井、欠平衡钻井等一系列高新技术在此阶段逐渐发展成熟。
20世纪80年代初,美国开始研究水平井技术,并取得了初步的进展。这项技术本身可追溯到1891年,当时的第一项专利技术是从一口直井里打出一个水平洞;1929年,第一口真正的水平井在美国的得克萨斯州完钻。20世纪70~80年代,随着油价的低迷、降低勘探费用的需要以及钻探设备的发展,水平钻井技术再一次被广泛研究应用。虽然钻水平井比钻直井的费用更高,但一口水平井可以起到几口直井的作用,因而钻水平井在经济上是可行的。在某些情况下,用常规井开采是不可行的,但水平井却可以使开发项目变得经济可行。20世纪90年代,水平井技术开始大规模应用,现已经作为常规钻井技术应用于几乎所有类型的油藏。到目前为止,美国是世界上钻水平井最多的国家。
目前,水平井钻井技术的应用正在向综合方向发展,大位移水平井、小井眼水平井和多分支水平井等钻井完井技术近几年在美国获得了迅速发展并大量投入实际应用(表2.5)。
美国自20世纪80年代开始运用大位移井,到90年代该技术得到了迅速发展,目前在美国主要用于加利福尼亚州近海。90年代以来,小井眼钻井技术的发展也非常迅速。目前,该技术也已应用于水平井、深井钻井中,如侧钻小井眼多分支水平井等,并开始用连续管钻小井眼。因技术领先,小井眼钻井数量最多。
表2.5 20世纪60~90年代美国主要钻井技术发展[36]
欠平衡钻井技术开始于20世纪50年代。近些年来,随着钻井新装备的不断涌现,欠平衡钻井技术再次受到高度重视,而且正逐步走向成熟。欠平衡钻井技术的主要优点是减轻地层伤害,提高单井产能、钻井效率,降低钻井成本,及时发现地质异常情况和识别产层。2003年,美国采用欠平衡方式钻井达2200多口,约占当年钻井数的20%。
⑧ 原油是怎样开采出来的
经过了大量的勘探研究,一旦确定油气田有工业开采价值,就要进行开发、采出石油的工作。要使石油和天然气流到地表,首先要打好钻井。经过地质勘探和开发人员的艰苦劳动和研究,找到了地下的油气藏,确定了打井的位置、数量和深度,钻井工人就要在定好的井位上钻井。目前常用的钻井技术是转盘(旋转)钻井。它由一套地面设备(包括钻机、井架)和一套提升系统及钻杆、钻具和钻头等组成。通过提升系统将钻具提起、放下,靠转盘转动带动钻具转动,再转动钻头破碎岩石。被破碎的岩石碎屑被泥浆泵带人井内的泥浆循环再带到地面。钻头磨损了,就再将钻具提上来,更换新钻头,放入井底再次钻进,直至目的层。这是目前世界上使用得最广泛的钻井方法。在钻进的过程中,要及时地在钻孔中安置一根叫套管的钢管,并用水泥封固在通道井壁上,防止地层坍塌。套管的口径向下逐渐变细,在套管中间再下一根引油钢管,叫油管。地面井口上还要安装一套井口设备,上面布满了各种压力阀门和各个方向的管线,很像一棵树,所以人们叫它“采油树”。
是否能把原油从地下采到地面来,还取决于地下油层压力的大小。我国大庆、胜利、辽河、塔里木、大港等油田的许多油藏的地下油层压力都很大,只要一打开采油树的闸门,地下的石油和天然气就会不停地往外喷,这就是“自喷井”。现在世界上60%—72%的石油是靠自喷井采出来的。有的自喷井最高日产量可达万吨以上。
地下深处的石油能从钻井中源源不断地喷出,除了充足的油源,还要使油层中有足够大的地层压力。石油原来所埋藏的地层深处有来自上覆岩层和地层水的巨大压力。钻井打开油层之前,压力处于平衡状态。一旦油层之上的地层被打开一条“烟囱”,这种平衡就被打破了,石油就会从井的四周向压力突然降低的油井底部流动。另外,石油中还常常含有许多天然气,它和石油在地层中几乎密不可分,就好像一个装满汽水的瓶子,钻井就像是打开了汽水瓶的盖子,油层里的石油随着溶解气体的膨胀,先涌向井孔,然后由井筒喷出井口。
经过一段时间的自喷以后,由于地层压力降低,油井的喷力就会慢幔下降,以后就会喷喷停停,最后就无法自喷了。目前国内外维持油层压力的最常用也最有效的方法是“以水驱油”的注水开采法,就是把水从另外的一些钻井中打到油层下面,用水补充由于石油开采而留下的空间,从而保持地层的压力,这是使油井顺利产油、保持自喷的关键。我国大庆油田采取的早期内部注水开发措施,使油层压力长期保持不变。有的开发区虽已开采了20余年,油层压力不但未下降,还有上升的趋势,使油田的开发达到了国际先进水平。
有的油田从刚一开始采油就无法自喷。造成这种现象的原因有多种,比如地下油层压力
⑨ 石油是怎样开采的
现在一般是向油层里打水,利用做溶剂并提供压力来开采石油,但这种方法有一定的污染,尤其是在开采海底石油的时候,污染很大.
不久前美国耶鲁大学的科学家用高压将二氧化碳变成超临界二氧化碳,形成二氧化碳凝胶。二氧化碳凝胶用在开采石油上可以代替水,这种石油开采方法成本很低,对环境污染也很小。但还在研究阶段.
⑩ 美国的石油哪里来的
来源很多。首先,美国自己就有极其丰富的石油天然气等能源资源。其次,美国还有世界上首屈一指的石油储备和石油金融工具保障石油供应的稳定。最后,世界上出口石油的国家多了去了,现在完全是供过于求,美国根本不愁找不到物美价廉的石油。